基于仿真的汽车动力性计算

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1、万方数据第35卷第1期拖拉机与农用运输车V01．35No．12008年2月Tractor＆FarmTransporterFeb．，2008基于仿真．的汽车动力性计算姚永玉，仝军锋(洛阳工业高等专科学校，河南洛阳471003)摘要：在现有汽车发动机和液力变矩器匹配的理论基础上，建立整车动力性计算方程，设计了基于用户对象的汽车动力性计算及图线仿真模型，通过分析计算结果，*-TvX实现发动机和液力雯矩器的优化匹配，并对汽车的设计或改装方案的可行性提出合理化建议。关键词：汽车；液力变矩器；匹配；动力性；仿真中图分类号：U462．3+l文献标识码：A文章编号：1006-0006(2008)01-002

2、4—02CalculationinAutomotiveDynamicalPerformanceBasedonSimulation．YAOYong·yu，TONGJun-feng，。(LuoyangTechnologyCollege，Luoyang471003，China)Abstract：Thispapercompiledprogrammersinautomotivecalculationandsimulationofdynamicalperformance，basedonthetheoryofen百necombinedwithhydraulictorqueconverterpresentl

3、y．Itisconvinentoftheuserofautomobile．Anditwillbeusedinmatchingthehydraulictorqueconvertertotheen矛neandprobablyinengineeringpractice．Keywords：Automobile；HydraulicTorqueConverter；Matched；Performanceofdynamical；Simulation随着现代汽车技术的发展，将计算机应用于汽车设计的性能计算、车身造型及仿真等各个环节的规模越来越大，尤其足轿车装用自动变速器后其动力性能计算更需要计算机来实现，以优

4、化匹配自动变速器。虽然国内外有很多公司开发出发动机和液力变矩器匹配及汽车动力性、燃油经济性的计算软件，但足他们大多数足针对机械式变速器汽车或是针对工程机械底盘设汁而开发的，而且是用C语言开发的，其数据的町视化程度较低，人机交互的功能有限。因此，本文利用目前工程界非常流行的计算语言，针对轿车设计了基于用户对象、操作方便的整车动力性计算和分析软件，以实现发动机和液力变矩器的优化匹配，并对汽车的设计或改装方案的町行性提出合理化建议。‘一1仿真模型的建立1．1发动机和液力变矩器的仿真模型对于已知试验数据的发动机，其使用外特性的数学模型⋯可以看作发动机转速的一元函数，用最小二乘法拟合获得，表示为朋：=

5、ao+aIn。+·-。+fine：(1)式中肼，——发动机转矩，N·m％●发动机转速，r／minao，口I，⋯，口。——模型系数i——模型阶数(f=0，l，⋯)’同样，当节气门开度一定时，部分速度特性的数学模型也可用最dx--乘法拟合获得。对于已知试验数据的液力变矩器，其原始特性的数学模型A。=，(i)可以用最小二乘法拟合获得。液力变矩器施加于发动机的负荷性能完全由泵轮的转矩变化特性决定，即M6=p以i)n；矿(2)式中．】lf．——泵轮的转矩，N·m收稿日期：2007-02-02·24·时Mti㈠旧Mpii=i1,i2,-．-,i．㈩万方数据姚永玉等：基于仿真的汽车动力性计算图．1输冬谚出

6、特性曲线。。．一，Fig．1In-outPe№rmanceGraph。．。1．3外界载荷的计算模型·汽车在水平道路上等速行驶时必须克服来自路面的滚动阻力B和来自空气的空气阻力凡。当汽车在坡道上爬坡行驶时，还必须克服坡度阻力，i，汽车加速行驶时需克服加速阻力，f。因此汽车行驶的总阻力为∑，=吩+凡+E+乃(5)∑n=M。igio，，(6)式中i。——各挡传动比毛——主减速比’，r一传动系的机械效率r一车轮的滚动半径2匹配计算与仿真的设计思路液力变矩器与发动机匹配计算与仿真的设计思路见图2。汽车动力性能参数I发动机特性研究液力变婚器特性I发动机和液Jj变j丰i器联合工作特性研，I车辆动力性计算和

7、分析圈2设计思路+Fig．2DesigningWay3汽车动力性计算与仿真汽车动力性主要可用3个方面的指标来评定。即：汽车的最高车速、汽车的加速时间及汽车能爬上坡的最大爬坡度，这3方面的评价指标的侧重点各有不同，最高车速和最大爬坡度体现了汽车的极限行驶性能，而加速时间则反映了汽车的综合动力性能。3．1最高车速在汽车驱动力图上再画上汽车行驶中经常(汽车的加速阻力和上坡阻力不考虑)遇到的滚动阻力和空气阻力曲线(或